IEC 60870-6 - IEC 60870-6


IEC 60870 часть 6 один из IEC 60870 набор стандартов, определяющих системы, используемые для телеуправления (диспетчерского управления и сбора данных ) в электротехника и автоматизация энергосистемы Приложения. В Технический комитет МЭК 57 (Рабочая группа 03) разработала часть 6, чтобы предоставить профиль связи для отправки базовых сообщений телеуправления между двумя системами, который совместим со стандартами ISO и рекомендациями ITU-T.

Связанные стандарты

Эти стандарты включают:

  • IEC 60870-6-1 Контекст приложения и организация стандартов
  • IEC 60870-6-2 Использование основных стандартов (уровни OSI 1–4)
  • IEC 60870-6-501 TASE.1 Определения услуг
  • IEC 60870-6-502 TASE.1 Определения протокола
  • IEC 60870-6-503 TASE.2 Услуги и протокол
  • IEC 60870-6-504 TASE.1 Пользовательские соглашения
  • EC TR 60870-6-505 TASE.2 Руководство пользователя
  • IEC 60870-6-601 Функциональный профиль для предоставления транспортных услуг с установлением соединения в конечной системе, подключенной через постоянный доступ к сети передачи данных с коммутацией пакетов
  • Транспортные профили TASE IEC 60870-6-602
  • IEC 60870-6-701 Функциональный профиль для предоставления услуги приложения TASE.1 в конечных системах
  • IEC 60870-6-702 Функциональный профиль для предоставления услуг приложения TASE.2 в конечных системах
  • IEC 60870-6-802 TASE.2 Объектные модели

Национальные сети

Типичная национальная электросеть включает в себя иерархию центров управления для управления производством, передачей и распределением энергии по всей сети:

  • один или несколько центров управления системой, отвечающих за планирование выработки электроэнергии в соответствии с потребностями клиентов, а также за управление крупными отключениями и неисправностями сети.
  • центры управления генерацией, отвечающие за управление работой генерирующих станций (угольных, газовых, ядерных, солнечных, ветряных и т. д.), а также за регулировку вырабатываемой электроэнергии в соответствии с требованиями центра управления системой.
  • центры управления передачей, отвечающие за передачу электроэнергии от генерирующих станций к сетевым распределителям.
  • центры управления распределением, отвечающие за распределение электроэнергии от передающих сетей к отдельным потребителям.

До развития электроники и телекоммуникационных сетей вся координация между центрами управления осуществлялась по телефону. Однако развитие SCADA (диспетчерского управления и сбора данных ) системы позволяли удаленно управлять и контролировать электрическую установку из централизованных центров управления.

Первоначально отдельные производители SCADA разработали свои собственные закрытые протоколы для связи от центра управления с электрическим оборудованием на местах. За этим последовала разработка «открытых» стандартных протоколов, таких как DNP3 и МЭК 61850. Однако ни один из этих протоколов связи не подходил для требований между центры управления. Для удовлетворения этих особых требований к связи и координации между центрами управления МЭК разработала IEC 60870 набор стандартов.

Протокол обмена данными между центрами управления

В Протокол связи между центрами управления (ICCP или IEC 60870-6 / TASE.2)[1] предписывается коммунальными организациями по всему миру для обеспечения обмена данными по глобальные сети (WAN) между центрами управления коммунальными предприятиями, коммунальными предприятиями, энергетическими пулами, региональными центрами управления и некоммунальными генераторами. ICCP также является международным стандартом: Международная электротехническая комиссия (IEC) Элемент 2 службы приложения телеуправления (TASE.2).

Фон

Обмен данными между коммунальными предприятиями в реальном времени стал критически важным для работы взаимосвязанных систем в большинстве частей мира. Например, развитие рынков электроэнергии привело к управлению электрическими сетями посредством функциональной иерархии, разделенной на границы коммерческих предприятий. На верхнем уровне обычно есть системный оператор, отвечающий за координацию диспетчеризации и общей безопасности системы. Ниже представлены региональные передающие компании, которые объединяют распределительные компании и генерирующие компании. В континентальных энергосистемах сейчас существует значительная взаимосвязь через международные границы. ICCP позволяет обмениваться в реальном времени и исторической информацией о энергосистеме, включая данные о состоянии и управлении, измеренные значения, данные календарного планирования, данные учета энергии и сообщения оператора.

Исторически сложилось так, что полагались на пользовательские или проприетарные ссылки и протоколы для обмена данными в реальном времени между системами. ICCP возникла как попытка разработать международный стандарт для обмена данными в реальном времени в электроэнергетике. В 1991 году была сформирована рабочая группа для разработки стандарта протокола, разработки прототипа для тестирования спецификации, представления спецификации в МЭК для стандартизации и проведения тестирования совместимости между разработчиками. Первоначальный драйвер должен был соответствовать требованиям Европейского общего рынка в 1992 году. Официальное обозначение первого протокола было TASE.1 (Telecontrol Application Service Element-1).[2] Второй протокол TASE.2 [3] используя Спецификация производственного сообщения Версия (MMS) стала самой популярной.

В США сети ICCP широко используются для объединения групп коммунальных предприятий, обычно регионального системного оператора с передающими, распределительными и производственными предприятиями. Региональные операторы также могут быть связаны друг с другом для координации импорта и экспорта электроэнергии между регионами через основные взаимосвязи.

Функциональность ICCP

Базовые функции ICCP указаны ниже как «блоки соответствия». Объекты, которые используются для передачи данных, определены в различных частях IEC 60870-6.

Блок Описание Примеры данных:

  1. Периодические системные данные: точки состояния, аналоговые точки, флаги качества, отметка времени, изменение счетчика значений, события защиты. Объекты ассоциации для управления сеансами ICCP.
  2. Расширенный мониторинг состояния набора данных: предоставляет возможность отчета по исключениям для типов данных, которые блок 1 может периодически передавать.
  3. Блочная передача данных: предоставляет средства для передачи типов данных Block 1 и Block 2 в виде блоковых передач, а не по точкам. В некоторых ситуациях это может снизить требования к пропускной способности.
  4. Информационные сообщения: простые текстовые и двоичные файлы.
  5. Управление устройством: запросы управления устройством: включение / выключение, отключение / закрытие, подъем / опускание и т. Д. И цифровые уставки. Включает механизмы для взаимосвязанных элементов управления и выбора перед операцией.
  6. Управление программами: позволяет клиенту ICCP удаленно управлять программами, выполняемыми на сервере ICCP.
  7. Отчеты о событиях: расширенные отчеты клиенту об ошибках и изменениях состояния устройства на сервере.
  8. Дополнительные объекты пользователя: планирование, учет, информация о простоях и заводе.
  9. Данные временных рядов: позволяет клиенту запрашивать отчет с сервера исторических данных временных рядов между начальной и конечной датами.

Архитектура протокола

ICCP основан на принципах клиент / сервер. Передача данных происходит в результате запроса от центра управления (клиента) к другому центру управления (серверу). Центры управления могут быть как клиентами, так и серверами. ICCP работает в прикладной уровень в модели OSI. Таким образом, поддерживаются любые физические интерфейсы, транспортные и сетевые службы, соответствующие этой модели. TCP / IP над Ethernet (802.3) кажется наиболее распространенным. ICCP может работать по одному каналу точка-точка между двумя центрами управления; однако более общий случай - это множество центров управления и маршрутизируемая глобальная сеть. Логические связи или «ассоциации» между центрами управления носят общий характер. Клиент может устанавливать ассоциации с более чем одним сервером, а клиент может устанавливать более одной ассоциации с одним и тем же сервером. Множественные ассоциации с одним и тем же сервером могут быть установлены на разных уровнях качества обслуживания, чтобы данные с высоким приоритетом в реальном времени не задерживались из-за передачи данных с более низким приоритетом или не в реальном времени.

Контроль доступа

ICCP не предоставляет аутентификация или шифрование. Эти услуги обычно предоставляются нижними уровнями протокола. ICCP использует «Двусторонние таблицы» для управления доступом. Двусторонняя таблица представляет собой соглашение между двумя центрами управления, связанными с каналом ICCP. В соглашении определяются элементы данных и объекты, к которым можно получить доступ по ссылке, и разрешенный уровень доступа. После установления связи ICCP содержимое двусторонних таблиц на сервере и клиенте обеспечивает полный контроль над тем, что доступно каждой стороне. Для обеспечения доступа к данным и объектам в таблице сервера и клиента должны быть совпадающие записи.

Совместимость

Широкое признание ICCP в электроэнергетике привело к появлению на рынке нескольких продуктов ICCP. Хотя функциональная совместимость не рассматривается как область высокого риска, стандарт таков, что реализация не должна поддерживать все блоки соответствия, чтобы заявлять о соответствии стандарту. Для минимальной реализации требуется только Блок 1. Необходимо реализовать только те блоки, которые необходимы для достижения требуемой функциональности. Также нет необходимости поддерживать все объекты, определенные в стандарте для любого конкретного блока. Особенностью разработки протокола ICCP было всестороннее тестирование совместимости продуктов некоторых из основных поставщиков. Доступны независимые отчеты, равно как и отчеты поставщиков. Покупатель ICCP должен определить требуемые функциональные возможности с точки зрения требуемых блоков соответствия и объектов в этих блоках. Профили приложений для соответствия клиента и сервера ICCP должны совпадать, если канал должен работать успешно.

Дифференциация продукта

ICCP - это протокол обмена данными в реальном времени, обеспечивающий функции передачи, мониторинга и управления. Для полного канала ICCP необходимы средства для управления и настройки канала, а также для мониторинга его производительности. Стандарт ICCP не определяет никаких интерфейсов или требований для этих функций, которые необходимы, но, тем не менее, не влияют на совместимость. Аналогично схемы аварийного переключения и резервирования, а также способ SCADA отвечает на запросы ICCP, это не проблема протокола, поэтому не указывается. Эти не специфичные для протокола особенности упоминаются в стандарте как «проблемы локальной реализации». Разработчики ICCP могут решать эти проблемы так, как они хотят. Местное внедрение - это средство, позволяющее разработчикам выделять свой продукт на рынке с добавленной стоимостью. Дополнительные деньги, потраченные на продукт с хорошо разработанными инструментами обслуживания и диагностики, вполне могут быть многократно сэкономлены в течение срока службы продукта, если ожидается, что использование соединения ICCP будет расти и меняться.

Конфигурации продукта

Коммерческие продукты ICCP обычно доступны в одной из трех конфигураций:

  1. Как собственный протокол, встроенный в хост SCADA.
  2. Как сетевой сервер.
  3. В качестве шлюзового процессора.

В качестве встроенного протокола инструменты управления и интерфейсы ICCP являются частью полного набора инструментов для SCADA. Эта конфигурация обеспечивает максимальную производительность благодаря прямому доступу к базе данных SCADA без необходимости какой-либо промежуточной буферизации. Этот подход может быть недоступен в качестве дополнения к устаревшей системе. Приложение ICCP может быть ограничено доступом только к среде SCADA, в которую оно встроено.

Сетевой сервер, использующий стандартную сеть связи с хостом SCADA, может обеспечивать производительность, приближающуюся к производительности встроенного приложения ICCP. На стороне интерфейса приложения ICCP не ограничивается средой SCADA, но открыт для других систем, таких как отдельный архиватор данных или другие базы данных. Управление безопасностью может быть проще, если сервер ICCP отделен от операционных систем реального времени. Подход процессора шлюза аналогичен сетевому серверу, за исключением того, что он предназначен для устаревших систем с минимальными коммуникационными сетевыми возможностями и поэтому имеет самую низкую производительность. В минимальной ситуации шлюз ICCP может взаимодействовать с хостом SCADA через последовательный порт аналогично RTU SCADA.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-08-18. Получено 2011-09-06.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  2. ^ http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60870-6-501%7Bed1.0%7Db.pdf
  3. ^ http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60870-6-503%7Bed3.0%7Db.pdf

внешняя ссылка